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UNIVERSIDAD RAFAEL LANDÍVAR
FACULTAD DE CIENCIAS AMBIENTALES Y AGRÍCOLAS
LICENCIATURA EN CIENCIAS HORTÍCOLAS
EFECTO DEL NIVEL DE NITROGENO SOBRE EL RENDIMIENTO DE
BITTER MELÓN CHINO (Momordica charantia); VALLE DE LA FRAGUA, ZACAPA
TESIS DE GRADO
JOSÉ EMERIO PORTILLO PAZ
CARNET 22091-06
ZACAPA, FEBRERO DE 2015
CAMPUS "SAN LUIS GONZAGA, S. J" DE ZACAPA
UNIVERSIDAD RAFAEL LANDÍVAR
FACULTAD DE CIENCIAS AMBIENTALES Y AGRÍCOLAS
LICENCIATURA EN CIENCIAS HORTÍCOLAS
EFECTO DEL NIVEL DE NITROGENO SOBRE EL RENDIMIENTO DE
BITTER MELÓN CHINO (Momordica charantia); VALLE DE LA FRAGUA, ZACAPA
TESIS DE GRADO
TRABAJO PRESENTADO AL CONSEJO DE LA FACULTAD DE
CIENCIAS AMBIENTALES Y AGRÍCOLAS
POR
JOSÉ EMERIO PORTILLO PAZ
PREVIO A CONFERÍRSELE
EL TÍTULO DE INGENIERO AGRÓNOMO EN EL GRADO ACADÉMICO DE LICENCIADO EN CIENCIAS HORTÍCOLAS
ZACAPA, FEBRERO DE 2015
CAMPUS "SAN LUIS GONZAGA, S. J" DE ZACAPA
Guatemala, 30 de Enero del 2015. Honorable Consejo de
La Faculta de Ciencias Ambientales y Agrícolas
Presente.
Distinguidos Miembros del Consejo:
Por este medio hago constar que he asesorado el trabajo de graduación del estudiante José Emerio Portillo Paz, carné 22091-06, titulado: ”EFECTO DEL NIVEL DE NITROGENO SOBRE EL RENDIMIENTO DE BITTER MELÓN CHINO ( Momordica charantia ); VALLE DE LA FRAGUA, ZACAPA”. La cual considero que cumple con los requisitos establecidos por facultad, previo a su autorización de impresión.
Atentamente,
Ing. Emerio Enecon Portillo Cabrera
Colegiado no. 1716
Cod. URL 18481
Guatemala, 30 de Enero del 2015. Honorable Consejo de
La Faculta de Ciencias Ambientales y Agrícolas
Presente.
Distinguidos Miembros del Consejo:
Por este medio tengo el honor de someter a vuestra opinión para su aprobación el Informe Final de tesis titulado: “EFECTO DEL NIVEL DE NITROGENO SOBRE EL RENDIMIENTO DE BITTER MELÓN CHINO ( Momordica charantia ); VALLE DE LA FRAGUA, ZACAPA”, el cual considero que cumple con los requisitos establecidos por la Facultad para ser aprobado, por lo que solicito sea revisado por la terna que designe el Honorable Consejo de la Facultad, previo a su autorización de impresión.
Atentamente,
JOSÉ EMERIO PORTILLO PAZ CARNÉ: 22091-06
AGRADECIMIENTOS
A: Dios que me dio la vida, la sabiduría y la bendición de dar un paso
más adelante.
La Universidad Rafael Landívar, Facultad de Ciencias Ambientales y
Agrícolas por ser parte de mi formación profesional.
Ing. Agr. Emerio Portillo por su asesoría, revisión y corrección de la
presente investigación.
Ing. Agr. Luis Arbizures por su apoyo en el transcurso de mi carrera.
A mis Catedráticos: Por compartir sus conocimientos analíticos y
prácticos en el proceso de formación durante todo el tiempo de la
carrera.
A mis Amigos: Por su apoyo moral durante la carrera y la ejecución
del trabajo de investigación.
A los agricultores de Estanzuela, por haber compartido sus
experiencias y conocimientos.
DEDICATORIAS
A Dios: Por darme la vida y la oportunidad de cumplir mis sueños, como también el apoyo y fortaleza que brinda en mi vida.
A mis Padres: Emerio Enecon Portillo y Olga Beatriz Paz, con todo mi
cariño y mi amor, que hicieron todo en la vida para que yo pudiera lograr mis sueños, por motivarme y darme la mano cuando sentía que el camino se terminaba, a ustedes por siempre mi corazón y mi agradecimiento.
A mis Hermanos: José Roberto Portillo y Ana Beatriz Portillo, por el apoyo en
toda mi carrera, y sabios consejos. A Mis Familiares: Por brindarme su cariño y su apoyo moral para alcanzar mis
metas. A Mis Amigos: Por brindarme su apoyo durante el proceso de formación.
INDICE GENERAL CONTENIDO Página RESUMEN SUMMARY I. INTRODUCCIÓN II. MARCO TEORICO 2.1 CULTIVO BITTER MELON CHINO (Momordica charantia L.) 2.1.1 Descripción botánica y taxonómica de Momordica charantia L. 2.1.2 Crecimiento y desarrollo bitter melon chino 2.1.3 Usos de bitter melon chino 2.1.4 Propiedades nutricionales de bitter melon chino 2.1.5 Condiciones edafoclimaticas para bitter melon chino 2.1.6 Cosecha de bitter melon chino 2.2 NITRÓGENO 2.2.1 Mecanismos de ganancia de N 2.2.2 Mecanismos de pérdida de N 2.2.3 El nitrógeno en el crecimiento vegetal 2.2.4 Síntomas de deficiencia de N 2.3 FERTILIZANTES NITROGENADOS 2.3.1 Fertilizantes nitrogenados orgánicos 2.3.2 Fertilizantes nitrogenados inorgánicos 2.3.3 Diferencias entre fuentes de N 2.3.4 Eficiencia de uso del fertilizante nitrogenado III. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 3.1 JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA IV. OBJETIVOS 4.1 OBJETIVO GENERAL
4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
V. HIPÓTESIS VI. MATERIALES Y MÉTODOS 6.1 LOCALIZACIÓN DEL ÁREA DE TRABAJO 6.2 MATERIAL EXPERIMENTAL 6.3 FACTOR ESTUDIADO 6.3.1 Fertilizantes 6.4 DESCRIPCIÓN DE LOS TRATAMIENTOS 6.5 DISEÑO EXPERIMENTAL 6.6 MODELO ESTADÍSTICO 6.7 UNIDAD EXPERIMENTAL 6.8 CROQUIS DE CAMPO 6.9 MANEJO DEL EXPERIMENTO
6.10 VARIABLES RESPUESTA 6.11 ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN 6.11.1 Información Estadística 6.11.2 Análisis Económico
i II 1 2 2 2 3 4 5 6 6 7 9 11 13 13 14 14 14 16 17 18 18 19 19 19 20 21 21 21 21 21 23 23 23 24 25 27 28 28 28 28
VI. RESULTADOS Y DISCUSIÓN CONTENIDO 7.1 CARACTERÍSTICAS DE CALIDAD DEL FRUTO DE BITTER MELON CHINO 7.1.1 Longitud del fruto de bitter melon chino 7.1.2 Diámetro del fruto de bitter melon chino 7.1.2.Peso del fruto de bitter melon chino 7.2 RENDIMIENTO DE BITTER MELON CHINO 7.2.1 Número de frutos por hectárea 7.2.2 Descarte de frutos del rendimiento de frutos de bitter melon chino 7.2.3 Rendimiento comercial de bitter melon chino 7.3 Análisis económico de la producción de bitter melon chino VIII. CONCLUSIONES IX. RECOMENDACIONES
X. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
ANEXOS
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INDICE DE CUADROS
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Las propiedades nutricionales en 100 gramos de fruto no maduro. Las propiedades nutricionales en 100 gramos de hoja. Las propiedades nutricionales en 100 gramos de fruta madura. Composición promedio de algunos fertilizantes nitrogenados. Descripción de los tratamientos evaluados. Análisis de varianza de la longitud de frutos de bitter melon chino según los niveles de nitrógeno evaluados, en el valle de La Fragua, Zacapa, 2013. Análisis de varianza del diámetro de frutos de bitter melon chino según los niveles de nitrógeno evaluados, en el valle de La Fragua, Zacapa, 2013. Análisis de varianza del peso de frutos de bitter melon chino según los niveles de nitrógeno evaluados, en el valle de La Fragua, Zacapa, 2013. Análisis de varianza en el número de frutos/ha de bitter melon chino según los niveles de N, en el valle de La Fragua, Zacapa, 2013. Principales causas de descarte de frutos de bitter melon chino según los niveles de N evaluados, en el valle de La Fragua, Zacapa, 2013. Análisis de varianza del rendimiento de bitter melon chino según los niveles de N, en el valle de La Fragua, Zacapa, 2013. Costos que varían en la producción de frutos de bitter melon chino según los niveles de N evaluados, en el valle de La Fragua, Zacapa, 2013. Rendimiento experimental de frutos de bitter melon chino ajustado al 20% según los niveles de N evaluados, en el valle de La Fragua, Zacapa, 2013.
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Ingreso bruto y neto en la producción de frutos de bitter melon chino según los niveles de N evaluados, en el valle de La Fragua, Zacapa, 2013. Análisis de dominancia en la producción de frutos de bitter melon chino según los niveles de N evaluados, en el valle de La Fragua, Zacapa, 2013. Análisis de la tasa retorno marginal en la producción de bitter melon chino según los niveles de N evaluados, en el valle de La Fragua, Zacapa, 2009.
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INDICE DE FIGURAS
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Ilustración de la unidad experimental. Aleatorización de los tratamientos en el campo. Análisis de medias de Tukey para la longitud de frutos de bitter melon chino según el nivel de N aplicado, La Fragua, Zacapa. Análisis de medias de Tukey para el diámetro de frutos de bitter melon chino según los niveles de N aplicado, La Fragua, Zacapa. Análisis de medias de Tukey para el peso del fruto de bitter melon chino según los niveles de N evaluados, La Fragua, Zacapa. Análisis de medias de Tukey para el número de frutos/ha según los niveles de N evaluados, La Fragua, Zacapa. Análisis de medias de Tukey para el rendimiento comercial de frutos de bitter melon chino según los niveles de N aplicados, La Fragua, Zacapa.
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I
”EFECTO DEL NIVEL DE NITROGENO SOBRE EL RENDIMIENTO DE BITTER MELÓN CHINO ( Momordica charantia ); VALLE DE LA FRAGUA, ZACAPA”
RESUMEN
El objetivo del estudio fue evaluar el efecto de cinco niveles de nitrógeno sobre la calidad y rendimiento del cultivo de Bitter melón chino (Momordica charantia L.), en el valle de La Fragua, Zacapa. Los tratamientos consistieron en la aplicación de 150, 200, 225, 275 y 325 kg/ha de N, en combinación con 125 kg de P2O5 y 270 kg de K2O. Se utilizó el diseño experimental de bloques completos al azar con cinco tratamientos y cuatro repeticiones. El ensayo se realizó en el municipio de Estanzuela, en el departamento de Zacapa. La cosecha se realizó en 18 cortes, en donde se evaluaron las siguientes variables respuesta: tamaño (cm) y peso del fruto (kg), número de frutos/ha y rendimiento en kg/ha; así como costos e ingresos. Los resultados mostraron que en relación al tamaño del fruto de bitter melon la mejor longitud y diámetro del fruto se obtuvo cuando se aplicó 275 kg/ha de N, con 27.10cm y 6.86 cm respectivamente. En lo referente al peso del fruto, los mejores tratamientos fueron cuando de aplicaron 275, 325, 225 y 200 kg/ha de N, con valores de 688.54, 660.96, 646.34 y 642.62 kg/fruto respectivamente. El mejor rendimiento se obtuvo cuando se aplicó 275 kg/ha de N, con un rendimiento de 30,624.45 kg/ha. De acuerdo al análisis económico utilizando presupuestos parciales, se determinó que el tratamiento donde se aplicó 275 kg/ha de N presentó la mayor Tasa de Retorno Marginal.
II
"EFFECT OF LEVEL OFNITROGEN ON THE PERFORMANCE OF BITTER MELON CHINESE (Momordica charantia); IN THEVALLE, LA FRAGUA, ZACAPA”
SUMMARY The goal of the study was to evaluate the effect of five nitrogen levels on quality and yield of Chinese culture Bitter melon (Momordica charantia L.), in the valley of La Fragua, Zacapa. The treatments consisted in the application of 150, 200, 225, 275 and 325 kg / ha of N, in combination with 125 kg P2O5 and 270 kg K2O. The randomized complete block experimental design was used, with five treatments and four replications. The trial took place in the municipality of Estanzuela, department of Zacapa. It was harvested in 18 cuts, where the following response variables were evaluated: size (cm) and fruit weight (kg), number of fruits / ha and yield in kg / ha; as well as costs and revenues. The results showed that relative to the size of the fruit of bitter melon the best length and fruit diameter was obtained when 275 kg / ha of N were applied, obtaining 27.10cm and 6.86 cm respectively. Regarding the weight of the fruit, the best treatments were when 275, 325, 225 and 200 kg / ha of N were applied, with values of 688.54, 660.96, 646.34 and 642.62 kg / fruit respectively. The best performance was obtained with the application of 275 kg / ha of N, with a yield of 30624.45 kg / ha. According to economic analysis using partial budgets, we determined that the treatment with 275 kg / ha of N applied had the highest Marginal Return rate.
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I. NTRODUCCIÓN
En Guatemala el cultivo de bitter melon chino es uno de los cultivos de exportación del
grupo de los cultivos orientales, debido a su alta demanda en el mercado internacional.
Entre las limitantes que tiene el cultivo para explotarlo adecuadamente en el valle de La
Fragua, se tiene factores importantes tales como: carencia de programas de fertilización,
control de enfermedades del follaje y plagas del fruto y la carencia de una tecnología
local, para alcanzar una buena calidad y altos rendimientos de frutos.
Los suelos del valle de La Fragua presentan bajo contenido de materia orgánica, por lo
que requieren de la aplicación de fertilizantes, especialmente nitrogenados. La
fertilización nitrogenada influye directamente en el rendimiento de los cultivos y en el caso
de bitter melon chino tiene un efecto directo en el desarrollo y calidad de los frutos, debido
a que el nitrógeno tiene un rol muy activo en las actividades fisiológicas de las plantas
por estar vinculado directamente con el proceso de división celular.
Estudios realizados en el valle de Comayagua, Honduras, indican que en el cultivo de
bitter melon chino se han obtenido rendimientos que varían dependiendo del cultivar,
condiciones ambientales y prácticas agronómicas, sin embargo cuando aplicaron 300
kg/ha de N, las cosechas fueron de 35 a 48 t/ha (Fundación Hondureña de Investigación
Agrícola, 2010). Sin embargo, estos resultados no se pueden extrapolar al medio del valle
de La Fragua, donde las condiciones climáticas y edáficas son diferentes a los que
predominan en las zonas productoras del cultivo en Honduras.
Para el presente estudio se utilizó la variedad comercial de bitter melon chino y se
evaluaron cinco niveles de nitrógeno (150, 200, 225, 275 y 325 kg/ha de N) en
combinación con 125 kg/ha de P2O5 y 270 kg/ha de K2O, aplicados en el fertirriego con
una frecuencia de dos días.
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II. MARCO TEORICO
2.1 CULTIVO BITTER MELON CHINO (Momordica charantia L.)
El género Momordica tiene su origen en el viejo mundo, comprende cerca de 45 especies
en África y de 5 a 7 especies en Asia. Unas pocas especies han sido introducidas en el
trópico de América, las más conocidas son: Momordica charantia L., M. cochinchinensis,
M. subangulata y M. charantia la cual fue traída por los esclavos desde el África a Brasil
(Fundación Hondureña de Investigación Agrícola (FHIA), 2,010; Sabilón, 2002).
En América el cultivo Bitter melon chino se encuentra en forma silvestre en los principales
valles de clima seco. Son productos vegetales muy importantes que se pueden preparar
de muchas formas. Los frutos, tallos jóvenes y flores son usados como condimentos, las
hojas como vegetales frescos. Son muy populares en las Filipinas. La pulpa puede
consumirse en forma deshidratada y en la preparación de dulces. Para reducir el sabor
amargo de la fruta se sazona en agua con sal antes de ser cocinada (INFOAGRO, 2003;
Inestroza y Guevara, 2003).
Bitter melon chino también es conocido como: melón amargo, calabaza amarga, pera de
bálsamo, karela y pare (Alternative Medicine Review, 2007).
2.1.1 Descripción botánica y taxonómica de Momondica charantia L.
De acuerdo al Sistema Integrado de Información Taxonómica (2013), la clasificación
taxonómica de Bitter melon chino es la siguiente:
Reino Plantae Subreino Viridaeplantae División Tracheophyta Subdivisión Spermatophytina Clase Magnoliopsida Orden Cucurbitales Familia Cucurbitaceae Género Momordica Especies Momordica charantia
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Momordica charantia es una planta monoica anual, de raíz fibrosa, el tallo es un bejuco
anguloso de cinco ángulos, muy ramificados y formando marañas entre los arbustos y
hierbas, de hasta 6 m de largo; tallos delgados, pubescentes a glabros; con zarcillos
simples (Agosto, 2007; Douglas, 2002; Sabilón, 2002; Montes, 1996).
Las hojas son simples dotadas con vellosidades palmeadas y venosas, el pecíolo es de
6 a 8 centímetros de largo, el filo de la hoja generalmente es ovada-reniforme o
subulvicular de 2.5 a 10 cm. por 3 a 12.5 cm cordada de la base profundamente palmeada
con 3 a 5 lóbulos (Agosto, 2007; Douglas, 2002; Sabilón, 2002; Montes, 1996).
Flores solitarias, axilares, las flores masculinas en pedúnculos delgados, pubescentes,
de 4.5 a 8.5 cm de largo, con una bráctea foliácea, reniforme, de 3 a 6 mm de ancho,
naciendo 1-3.5 cm sobre la base; receptáculo pubescente, cilíndrico - campanulado;
sépalos ovados, 4 mm de largo, corola amarilla, de 7 a 10 mm de largo; anteras
fusionadas en una cabeza de 2.5 a 3.5 mm de alto; flores femeninas en pedúnculos más
cortos; perianto similar al de las masculinas excepto por los sépalos más pequeños y
angostos; ovario fusiforme, rostrado, tuberculado, puberulento en líneas; estilo de 2 a 3
mm de largo; estigmas 3, bilobados (Agosto, 2007; Douglas, 2002; Sabilón, 2002;
Montes, 1996).
El fruto es de color anaranjado brillante, tuberculado, fusiforme, rostrado, alrededor de 4
cm de largo, carnoso, abriendo explosivamente en la madurez en tres valvas recurvadas
que sostienen las semillas en una pulpa rojo brillante; semillas negras con
esculturaciones pardo oscuras, oblongas, algo aplanadas, de 8 a 10 mm de largo y de 4
a 6 mm de ancho (Agosto, 2007; Douglas, 2002; Sabilón, 2002; Montes, 1996).
2.1.2 Crecimiento y desarrollo bitter melon chino
La semilla emerge entre los 5 a 7 días después de ser plantada. Las variedades silvestres
pueden exhibir algún tipo de dormancia y germinar después de los 15 a 20 días. A las
dos semanas el tallo se elonga rápidamente, seguido de crecimiento de tallos
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secundarios. La dormancia apical no es común en condiciones óptimas. Produce sus
primeras flores entre los 35 y 55 días después de la siembra (dds) manteniendo la
floración por espacio de 6 meses. Las cosechas normalmente inician en la octava semana
(2 meses después del trasplante alcanzando el pico de producción entre la 11 y 12va
semana (3 meses después del trasplante). Los volúmenes de producción varían
dependiendo del cultivar, condiciones ambientales y prácticas agronómicas (FHIA, 2010;
Portillo, 2009; Agosto, 2007).
La proporción de flores masculinas a femeninas es de 50:1. Condiciones de alta
intensidad lumínica (días largos) favorecen la aparición de flores masculinas 2 semanas
antes que las flores femeninas mientras que los días cortos tienen el efecto contrario.
Casi el 90% de las flores femeninas se producen en los primeros 40 entrenudos con su
mayoría localizada entre el vigésimo primero y el trigésimo entrenudo (Portillo, 2009).
2.1.5 Usos de bitter melon chino
Para el Centro de Exportación e Inversión de la República Dominicana (CEI RD) (2007)
y Montes (1996), el cultivo Bitter melon chino tiene numerosos usos medicinales, entre
ellos, tratar diabetes, los frutos contienen componentes inhibidores que afectan
favorablemente el metabolismo de la glucosa. Los extractos de varias partes de la planta
son utilizadas externamente para tratar desordenes de la piel. Ingerido ayuda a curar la
artritis, el reumatismo y el asma. Utilizado de manera oral, las otras partes de la planta,
actúan como laxante. Hay reportes del uso del extracto de la semilla para provocar
abortos; también aplicándolas en forma de pasta, son usadas en medicinas para tratar
abscesos y ulceras, además la semilla contiene un aceite que es usado en Indochina
como carburante. Sus raíces mezcladas con agua pueden ser usadas en la elaboración
de sopas.
5
2.1.6 Propiedades nutricionales de bitter melon chino
De acuerdo a CEI RD (2007) las propiedades nutricionales de diferentes partes del cultivo
Bitter melon chino se presentan en los cuadros de 1 al 3.
Cuadro 1. Las propiedades nutricionales en 100 gramos de fruto no maduro.
ELEMENTO CONTENIDO
Agua Proteína Grasa Carbohidratos Fibra Energía Calcio Hierro Fósforo Vitamina C.
83.0 a 92.0 g. 1.5 a 2.0 g. 0.2 a 1.0 g.
4.0 a 10.5 g. 0.8 a 1.7 g.
105.0 a 250.0 KJ/100 g 20.0 a 23.0 mg 1.8 a 2.0 mg
38.0 a 70.0 mg 88.0 a 96.0 mg
*Comparada con otras cucurbitáceas es alta en minerales y vitamina C. (CEI RD, 2007). Cuadro 2. Las propiedades nutricionales en 100 gramos de hoja.
ELEMENTO CONTENIDO
Agua Proteína Grasa Carbohidratos Fibra
82.0 a 86.0 g. 2.3 g. 0.1 g.
17.0 g. 0.8 g.
*Las hojas son excelentes fuentes de hierro, calcio y fósforo. (CEI RD, 2007). Cuadro 3. Las propiedades nutricionales en 100 gramos de fruta madura.
ELEMENTO CONTENIDO
Agua Proteína Grasa Carbohidratos Fibra Minerales Energía
90 g. 0.6 g. 0.1 g. 6.4 g. 1.6 g. 0.9 g.
120 KJ/100 g
(CEI RD, 2007).
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2.1.5 Condiciones edafoclimaticas para bitter melon chino
El Bitter melón chino crece bien en climas tropicales y sub-tropicales, se adapta a varios
ambientes en los cuales puede cultivarse todo el año. La planta es sensible al
encharcamiento. Aunque tolera un amplio rango de suelos, prefiere suelos bien drenados,
franco arenoso, rico en materia orgánica y pH de 5.5 a 6.5. En su forma silvestre crece
bien en las tierras bajas de los bosques lluviosos a una altura hasta de 1000 m s.n.m. La
temperatura apropiada oscila entre 25 a 35 0C, temperatura inferiores a 25 oC afectan el
crecimiento de las plantas y superiores a los 35 oC inhiben la floración. Las raíces no
prosperan con exceso de humedad (Agosto, 2007; CEI RD, 2007).
2.1.6 Cosecha de bitter melon chino
La cosecha se hace cuando los frutos están tiernos o fisiológicamente inmaduros, los
cuales son ricos en vitaminas A, B, C y minerales como el calcio, fósforo, potasio y hierro.
Los frutos son de sabor amargo debido al aumento en la concentración del alcaloide
momordicina, y cuando están maduros liberan en el ambiente la hormona volátil etileno
la cual acelera el proceso de maduración de los frutos adyacentes (FHIA, 2,010; Portillo,
2009).
Los frutos de buena calidad deben tener una apariencia fresca, firme, con una coloración
externa verde y uniforme, libres de defectos visibles y sin semillas muy desarrolladas.
Entre los defectos que aumentan el porcentaje de fruta de rechazo tenemos la sobre
maduración, el desarrollo excesivo de la semilla, coloración desuniforme, amarillamiento,
ablandamientos, deformaciones y raspaduras y/o rayado ocasionadas por el roce de las
frutas con las guías y la presencia de larvas (Spodoptera sp.) (Portillo, 2009; CEI RD,
2007).
7
2.2 NITRÓGENO
El nitrógeno es un elemento químico no metálico, que en condiciones normales aparece
como un gas diatómico, incoloro e inodoro. El nitrógeno molecular está ampliamente
distribuido en la naturaleza en forma sólida, disuelta y gaseosa. Pero es en la atmósfera
donde se encuentra el mayor potencial biológico de reserva de nitrógeno (Calvo, 2011;
García y Dorronsoro, 2010).
Gran parte de las moléculas biológicas están compuestas por nitrógeno. La importancia
de este elemento queda clara en las grandes cantidades de nitrógeno demandadas para
formar parte de las moléculas biológicas. Aparece de forma muy abundante en la
naturaleza, tanto libre como formando combinaciones; libre constituye 4/5 partes del aire
en volumen, y combinado se encuentra en ácidos nucleicos, aminoglúcidos, urea,
poliaminas, vitaminas, nitratos, nitritos, proteínas de todo tipo (tanto animales como
vegetales), en los responsables de la disponibilidad de la energía (adenosina trifosfato y
guanosina trifosfato) y del potencial reductor (NAD(P) y FAD) (Calvo, 2011).
El crecimiento de todas las plantas está determinado de forma directa o indirecta por la
disponibilidad de nutrientes minerales, en especial del nitrógeno. Una vez cubiertas las
necesidades de agua, el factor limitante más importante es el nitrógeno. Una planta con
deficiencia de nitrógeno sufriría clorosis, manifestando una coloración amarillenta de
tallos y hojas, falta de desarrollo y debilidad. Por el contrario, cuando la planta tiene
suficiente nitrógeno, sus hojas y tallos crecen rápidamente. En agricultura el nitrógeno es
el principal nutriente para el crecimiento de las plantas y, así, en suelos carentes de
nitrógeno los rendimientos de los cultivos son bajos (Calvo, 2011).
De acuerdo a Castillo (2005), la fijación del nitrógeno se define como la oxidación o
reducción del nitrógeno para dar amonio u óxidos. Consiste en la conversión del nitrógeno
atmosférico a formas metabolizables, que puedan ser incorporadas por los seres vivos.
Estas formas son el ion amonio (NH4+) o los iones nitrito (NO2
–) o nitrato (NO3–).
De acuerdo a Perdomo y Barbazán (2010), existen dos tipos de fijación del nitrógeno:
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a) La fijación abiótica son los procesos químicos espontáneos, en los cuales se forman
óxidos como consecuencia de la combustión de compuestos orgánicos. Una forma de
fijación abiótica se produce mediante descargas eléctricas, o mediante la oxidación
producida por los rayos, que forman óxidos de nitrógeno. El ser humano también ha
conseguido fijar el nitrógeno atmosférico de forma abiótica mediante el método de
Haber- Bosch que sintetiza el amoniaco.
b) La fijación biológica de nitrógeno la realizan algunos organismos que pueden
aprovechar directamente el nitrógeno del aire a través de bacterias, formando nódulos
(Taiz y Zeiger, 2006). Los nódulos son unas estructuras radiculares resultantes de la
simbiosis entre la planta y la bacteria. Estas bacterias forman parte de la denominada
rizosfera, que es una zona de interacción única y dinámica entre raíces de plantas y
microorganismos del suelo. La comunidad de la rizosfera consiste en una microbiota
(bacterias, hongos y algas) y una microfauna (protozoos, nematodos, insectos y
ácaros). Las bacterias en simbiosis con una planta hospedante fijan el nitrógeno del
aire, es decir, originan compuestos solubles por las plantas, como amoniaco. Con
posterioridad, el amoniaco entra en la cadena alimenticia mediante su incorporación a
los aminoácidos y proteínas. El enlace que une los dos átomos de nitrógeno tiene un
alto coste energético de rotura. Para romper este triple enlace son necesarias grandes
cantidades de energía. La enzima nitrogenasa es la encargada de romper dicho enlace,
para lo cual necesita 16 moléculas de ATP por N2 reducido.
Según Perdomo y Barbazán (2010), los factores que afectan el contenido total de N del
suelo son:
a) Clima y vegetación: el clima, actuando a través de la temperatura y la humedad, junto
con el tipo de vegetación, determinan la cantidad de N de suelos que nunca han sido
laboreados.
b) Tipo de suelo: los distintos tipos de suelos presentan, en su condición natural,
diferentes contenidos de N total. Las cantidades de N total presentes en los distintos
suelos pueden estimarse a partir del contenido de materia orgánica.
9
c) Topografía: según el grado de la pendiente, se desarrollan suelos con distintos
contenidos de materia orgánica. En general, los suelos desarrollados sobre
superficies planas y bajas presentan mayores contenidos de materia orgánica que
aquellos desarrollados sobre pendientes pronunciadas.
d) Material madre: el efecto principal de este factor es a través de la influencia de la
textura; al aumentar el contenido de arcilla del material madre también aumenta el
contenido de C orgánico de los suelos, el cual está relacionado estrechamente con el
contenido de N. Este efecto se debe a que la fijación de sustancias húmicas en
complejos órgano-minerales ayuda a preservar la materia orgánica del suelo.
e) Manejo del suelo: el contenido de materia orgánica puede cambiar drásticamente
debido al manejo, como por ejemplo, cuando se pasa de una situación de campo natural
a una situación de laboreo. Cuando se laborea un suelo, aumenta la superficie
específica del mismo que se expone al ataque microbiano, y aumentan también la
aireación y la tasa de mineralización de la materia orgánica. Además, con el laboreo
aumenta también el riesgo de erosión, ya que ocurre una pérdida preferencial de las
fracciones más finas de los suelos. Estas fracciones son generalmente las más ricas
en materia orgánica. Con la cosecha del producto agropecuario también aumenta la
extracción del N del suelo. Todo esto ocasiona que el contenido de materia orgánica y
de N total del suelo disminuya con los años. Esta disminución es más marcada en los
sistemas tradicionales de agricultura continua.
2.2.1 Mecanismos de ganancia de N
a) Aporte de N con las lluvias
Los aportes de N por las lluvias son de escasa relevancia en la producción agrícola. En
regiones desérticas se estima que las cantidades de N aportadas por la lluvia son del
orden de 5 kg/ha, mientras que en zonas de intensa actividad industrial podrían ser
hasta de 30 kg/ha. Las principales formas de N aportadas por las precipitaciones son
NH3, NO3, NO2, N2O. La mayor parte de estos compuestos de N son producidos en el
10
suelo, pasan a la atmósfera por procesos como volatilización y desnitrificación, y vuelven
a caer con la lluvia en sitios cercanos a su lugar de origen (Lewis, 1993).
b) Fijación no simbiótica
La fijación no simbiótica de N en el suelo es realizada por microorganismos tales como
bacterias de vida libre y algas azul-verdes. Aunque no existen dudas de que algo de
fijación no simbiótica siempre ocurre en el campo, existen escasas referencias de su
magnitud (Perdomo y Barbazán, 2010).
c) Fijación simbiótica
El N proveniente de la fijación simbiótica entre especies de leguminosas y bacterias
fijadoras de N es importante en la producción agrícola, donde se realizan rotaciones de
cultivos con praderas mezclas de leguminosas y gramíneas. Gran parte del N que utiliza
la mezcla es obtenido del proceso de fijación simbiótica llevado a cabo por la actividad
de la bacteria Rhizobium en los nódulos de las raíces de leguminosas como alfalfa (Pérez,
1990).
d) Fertilizantes inorgánicos y abonos orgánicos
Para lograr altos rendimientos y hacer rentable la actividad agrícola, los cultivos requieren
de un suministro de N. Si el suelo no es capaz de aportar todo el N que demanda el
cultivo, es posible suministrar parte de éste como fertilizante. Estos fertilizantes pueden
originarse en procesos de síntesis química (sintetizados por el hombre) o provenir de
fuentes orgánicos (por ejemplo, estiércol). Actualmente, los fertilizantes de origen químico
constituyen una fuente importante de N en muchos sistemas agrícolas (Perdomo y
Barbazán, 2010).
e) Mineralización de N
El término mineralización se usa normalmente para describir la transformación de N
orgánico en N inorgánico, ya sea este en forma de NH4+ o NO3
-. El término amonificación
11
se usa generalmente para describir específicamente el pasaje de N orgánico a NH4+
(Ladd y Jackson, 1982). Los factores que más inciden en la tasa de mineralización son
la humedad y temperatura del suelo, aunque existen otras condiciones que también
influyen como pueden ser las propiedades físicas y químicas del suelo, las prácticas de
manejo o la presencia de otros nutrientes (Campbell, 1978). Debido a esta multiplicidad
de factores, es de resaltar que en el campo raramente se dan todas las condiciones para
que ocurra una óptima mineralización (Cabrera, 2007).
f) Inmovilización de N
Se denomina inmovilización al proceso opuesto a la mineralización. Es la transformación
de N inorgánico (NH4+, NO2
- o NO3-) del suelo en N orgánico, realizada por los
microorganismos cuando absorben N mineral y lo transforman en el N constituyente de
sus células y tejidos (Cabrera, 2007).
g) Nitrificación
La nitrificación se define como el pasaje de NH4+ a NO3
-, el cual es realizado por un grupo
reducido de microorganismos autótrofos especializados (principalmente Nitrobacterias),
que obtienen su energía (E) de este proceso oxidativo. Dicho proceso ocurre en dos
etapas: Primero se produce el pasaje de NH4+ a NO2
-, en donde intervienen bacterias del
género Nitrosomonas. Luego este NO2- es convertido a NO3
- por bacterias del género
Nitrobacter (Cabrera, 2007).
2.2.2 Mecanismos de pérdida de N
De acuerdo a Perdomo y Barbazán (2010), los mecanismos por los que un suelo puede
perder N, son los siguientes:
12
a) Pérdidas de N a partir de NO3-
Desde el punto de vista agrícola y ambiental, lo deseable sería que el NO3- de cualquier
origen (suelo, material orgánico agregado o fertilizante), fuera finalmente absorbido por
las plantas. Sin embargo, esta forma de N mineral puede también perderse del sistema
suelo-planta. Los dos procesos de pérdida más importantes, el lavado y la
desnitrificación, ocurren en condiciones de exceso de agua en los suelos.
b) Lixiviación o lavado
Debido a su carga negativa, el NO3- no es retenido por la fracción coloidal del suelo. Por
lo tanto, el agua que se mueve a través del mismo puede llevar consigo el NO3- hacia los
horizontes inferiores, proceso que se conoce como lixiviación o lavado. El lavado es
descrito generalmente asumiendo que el agua que entra al suelo desplaza al agua que
estaba presente originalmente en la superficie y al soluto (NO3-) disuelto en ella. De
acuerdo con este modelo, el soluto inicialmente presente en el agua del suelo se mueve
hacia abajo, de la misma manera que el agua originalmente presente se mueve hacia
abajo.
Los factores que afectan la lixiviación son: tipo de suelo, humedad del suelo, presencia
de rastrojos en superficie, cultivo de crecimiento activo y tipo de laboreo.
c) Desnitrificación
Según Firestone (1982), la desnitrificación es un proceso de reducción biológica realizado
en el suelo por un gran número de microorganismos anaerobios facultativos. En
condiciones de anaerobiosis estos microorganismos utilizan el NO3- y el NO2
- en lugar de
O2 como aceptores de electrones (e-), produciendo dos formas gaseosas de N, N20
(óxido nitroso) y N2 (N molecular).
13
De acuerdo a Firestone (1982), los factores que afectan las pérdidas por desnitrificación
son: energía, temperatura, anaerobiosis y reacción del suelo (pH).
2.2.3 El nitrógeno en el crecimiento vegetal
De todos los elementos químicos esenciales, el N es el nutriente que tiene efectos más
positivos sobre el crecimiento de la planta. El N cumple funciones vitales dentro de los
seres vivos, encontrándose dentro de las plantas tanto en formas orgánicas como
inorgánicas. Estas últimas son en realidad de escasa magnitud, estando la mayoría como
NO3-, única forma inorgánica capaz de ser almacenada (Perdomo y Barbazán, 2010;
Causin y Arnozis, 1988)
Por lo tanto, dentro de la planta la mayoría del N se encuentra en forma orgánica. Este
nutriente juega un rol esencial en el crecimiento del vegetal, debido a que es constituyente
de moléculas como: clorofila; aminoácidos esenciales; proteínas; enzimas;
nucleoproteínas; hormonas; trifosfato de adenosina (ATP). Además, el N es esencial en
muchos procesos metabólicos, como por ejemplo, la utilización de los carbohidratos
(Perdomo y Barbazán, 2010).
Las plantas requieren N en muy altas cantidades, sólo comparables a las de K. Cuando
el rendimiento de un cultivo se incrementa, las cantidades de nutrientes que éste
demanda también aumentan. Sin embargo, no todos los nutrientes son demandados en
forma proporcional al aumento de su rendimiento. Los contenidos de N en la planta
expresados en relación a su peso seco total oscilan entre 1 y 5%. En general, los tejidos
jóvenes tienen concentraciones mayores de N y las plantas leguminosas tienen
concentraciones mayores que las gramíneas (Perdomo y Barbazán, 2010).
2.2.4 Síntomas de deficiencia de N
Cuando existe una deficiencia de N las hojas son pequeñas, los tallos finos y rectos y las
ramificaciones escasas; de ahí que la planta parezca rala. En las primeras etapas de
14
crecimiento las hojas suelen ser pálidas y de color verde-amarillento. Esto se debe a la
poca síntesis de clorofila. A medida que la planta envejece las hojas pueden tornarse
amarillas, rojas o púrpuras debido a la presencia de antocianina. Estos síntomas de
deficiencia son comunes a la mayoría de los cultivos, pero cada especie manifiesta
además síntomas específicos (Binford y Blackmer, 1993 citado por Perdomo y Barbazán,
2010; Asociación Internacional de la Industria de los Fertilizantes, 2002).
2.3 FERTILIZANTES NITROGENADOS
Para Perdomo y Barbazán (2010), los fertilizantes nitrogenados se clasifican, según su
origen, en orgánicos e inorgánicos.
2.3.1 Fertilizantes nitrogenados orgánicos
Las fuentes orgánicas de N fueron muy empleadas antes del desarrollo y utilización de
los fertilizantes sintéticos. Actualmente son la base de la agricultura llamada orgánica. En
general, los contenidos de N en las fuentes orgánicas son del orden del 1 al 3%, por lo
cual para aplicar cantidades significativas de N es necesario utilizar altas dosis del
material orgánico. La mayoría del N de estos materiales no es soluble en agua, por lo que
este N se va liberando a medida que se va mineralizando. Sin embargo, esta liberación
no siempre ocurre lentamente. En algunos materiales, si se dan las condiciones de
temperatura y humedad adecuadas gran parte del N orgánico es convertido en NO3- en
las primeras cuatro semanas de aplicado (Perdomo y Barbazán, 2010).
2.3.2 Fertilizantes nitrogenados inorgánicos
Antes de 1939 los derivados de N más aplicados en agricultura eran el nitrato de sodio,
la cianamida cálcica y el sulfato de amonio. La cianamida cálcica es un fertilizante
sintético, aunque su uso más importante era como defoliante. El sulfato de amonio es un
subproducto de la industria del gas (en el proceso de gasificación se desprende
15
amoníaco, el cual se hace combinar con ácido sulfúrico, formándose sulfato de amonio)
(Perdomo y Barbazán, 2010).
Para la Secretaria de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación de
México (SAGARPA) (2010), la mayoría de los fertilizantes nitrogenados inorgánicos
derivan del amoníaco (NH3), obtenido por síntesis de N e H gaseosos, o de la industria
del carbón. A partir del NH3 se elaboran muchos fertilizantes nitrogenados. Dentro de las
fuentes nitrogenadas inorgánicas existen dos grandes tipos: las amoniacales y las
nítricas. En el cuadro 4 se presentan la fórmula y contenido porcentual de algunos de los
fertilizantes químicos más frecuentemente usados.
Cuadro 4.Composición promedio de algunos fertilizantes nitrogenados. Fertilizante Formula N (%)
Nitrato de amonio NH4NO3 33 Fosfato monoamónico (NH4)2HPO4 11 Fosfato diamónico (NH4)2HPO4 21 Nitrato de calcio Ca(NO3)2 16 Sulfato de amonio (NH4)2SO4 21 Nitrato de sodio Na NO3 16 Urea CO(NH2)2 46 Nitrato de amonio cálcico (NO3). NH4Ca 27 Nitrosulfato de amonio NH4NO3. (NH4)2SO4 30 Cloruro de amonio NH4Cl 26 Nitrato de potasio KNO3 14
(SAGARPA, 2010). En el mercado existen también mezclas de urea y nitrato de amonio, que son soluciones
de N no presurizadas, conocidas como soluciones UAN. Estas mezclas pueden contener
desde 30 a 35% de urea, y desde 40 a 43% de (NH4)H2PO4, siendo el % total de N de
28 a 32%. Estas soluciones tiene las ventajas siguientes: a) son fáciles de manipular y
aplicar; b) pueden aplicarse más uniformemente que los fertilizantes sólidos; c) algunos
pesticidas son compatibles con estas soluciones por lo que pueden ser aplicados
conjuntamente (SAGARPA, 2010).
Otras fuentes de N son las fuentes de liberación lenta de N, tales como la urea-
formaldehido que contiene 30% de N y la urea recubierta con azufre. Cada gránulo de
urea presenta una cobertura de azufre, siendo la concentración de N del orden de 36 a
16
38%. El N se va liberando paulatinamente luego que los microorganismos atacan la
cubierta de S (SAGARPA, 2010).
2.3.3 Diferencias entre fuentes de N
Para Perdomo y Barbazán (2010), en las producciones agrícolas generalmente no se
observan diferencias en la eficiencia de uso de los fertilizantes nítricos y amoniacales. En
estas situaciones, lo que influye en la elección de una u otra fuente es el precio.
Actualmente, las fuentes nítricas tienen un mayor costo que las amoniacales, por lo que
la elección parece clara. Existen, sin embargo, situaciones específicas en las que debe
recomendarse el uso de una u otra fuente.
a) Uso de fuentes amoniacales: en cultivos inundados, como por ejemplo en arroz bajo
riego, se usan solamente fuentes amoniacales. Si se usaran fuentes nítricas las
pérdidas por desnitrificación serían masivas.
b) Uso de fuentes nítricas: estas fuentes se usan para situaciones específicas, donde
la intensidad de la producción y la rentabilidad del producto es muy alta. Ejemplos: la
producción de tomate bajo invernadero, el cultivo de tabaco y el de cítricos. Una
ventaja de las fuentes nítricas es que no son fuentes de acidez. Por el contrario,
debido a que el NO3- generalmente se absorbe más rápido que el catión acompañante
(Na+, K+, Ca2+), estas fuentes tienen cierto efecto alcalinizante.
c) Uso de fuentes mixtas: el uso de fuentes mixtas nítricas y amoniacales, como el
NO3NH4, podría ser ventajoso cuando se aplica N en cobertura (trigo, cebada y maíz).
En estas condiciones, el fertilizante queda en la superficie y además, parte del
fertilizante cae sobre el cultivo y el rastrojo y no sobre el suelo. Todo esto disminuye
la oportunidad de que el NH4+ o bien que sea retenido por la CIC del suelo. El hecho
de que la mitad del N aplicado esté en forma de NO3- tendría, al menos teóricamente,
algunas ventajas con respecto a aplicar urea en estas condiciones. Una de estas
ventajas es que el NO3- no se pierde por volatilización de NH3. Además, la absorción
17
de N sería más rápida ya que no es necesario esperar que la urea pase a formas
minerales. Por último, si existen condiciones de baja luminosidad sería preferible que
parte del N fuera absorbido como NO3- y no como NH4
+. De lo anterior se desprende
que para lograr altos rendimientos hay que fertilizar con N.
2.3.4 Eficiencia de uso del fertilizante nitrogenado
Para Darwich (2005), la eficiencia de uso del fertilizante nitrogenado se puede definir
como la relación entre los kilogramos de N absorbido proveniente del fertilizante y los kg.
de N de fertilizante agregado. Como la absorción de N depende del crecimiento del
cultivo, la cantidad de N absorbido proveniente del fertilizante generalmente se determina
en madurez fisiológica, el momento de máxima absorción. Los valores de eficiencia
obtenidos dependen del cultivo y del momento de aplicación del fertilizante, pero estos
generalmente oscilan entre el 50 y el 70%. Una parte del N no absorbido permanece en
el suelo en forma orgánica, y en menor cantidad en forma mineral. El resto del N se pierde
del sistema suelo-planta.
18
III. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 3.1 JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA
En Guatemala en el departamento de Zacapa, el cultivo de bitter melon chino (Momordica
charantia L.) es uno de los cultivos de exportación del grupo de los cultivos orientales,
debido a su alta demanda en el mercado internacional, especialmente el mercado de los
Estados Unidos. Ante esta oportunidad de mercado se inicia una tecnificación del cultivo
principalmente en aspectos como: variedad, densidades de siembra, sistemas de podas
y tutorado. El aspecto de fertilidad ha sido poco investigado, según INFOAGRO (2012),
recomienda para la producción de este cultivo la aplicación de 350 a 450 kg/ha del
fertilizante 12-24-12 a los seis días del trasplante y a los 30 días después 140 a 180 kg/ha
de urea y al iniciar la cosecha, la aplicación de 140 a 180 kg/ha de triple 15.
Los trabajos de investigación sobre fertilización nitrogenada edáfica en el cultivo del bitter
melón chino en Guatemala y en la zona de estudio no existen. Se dispone de poca
información sobre los requerimientos nutricionales, las dosis y épocas de aplicación de
fertilizantes.
Actualmente, la fertilización empleada en las plantaciones de bitter melón chino en el
valle de La Fragua, Zacapa se basan en experiencias propias de los productores, sin
tener un conocimiento técnico sobre la eficiencias y manejo de los fertilizantes, estos se
aplican entre 150 kg/ha de N, entre 60 a 100 kg/ha de P205 y entre 30 a 60 kg/ha de K20,
dependiendo del nivel económico del productor y no de los requerimientos nutricionales
del cultivo, teniendo como consecuencias un incremento en los costos de producción.
El experimento se realizó con el objetivo de conocer el efecto de los niveles de nitrógeno
en los rendimientos de frutos bitter melón chino, evaluando el tamaño y el peso de los
frutos, en el valle de la Fragua, Zacapa.
19
IV. OBJETIVOS 4.3 OBJETIVO GENERAL
Evaluar el efecto de cinco niveles de nitrógeno sobre la calidad y rendimiento del cultivo
de Bitter melón chino (Momordica charantia L.), en el valle de La Fragua, Zacapa.
4.4 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Evaluar el efecto del nitrógeno sobre la calidad de frutos del cultivo de bitter melón chino,
en el valle de La Fragua, Zacapa.
Evaluar el efecto del nitrógeno sobre el rendimiento de frutos del cultivo de bitter melón
chino, en el valle de La Fragua, Zacapa.
Determinar el efecto de los tratamientos sobre el costo de producción y rentabilidad del
cultivo bitter melon chino, en el valle de la Fragua, Zacapa.
20
V. HIPÓTESIS Por lo menos uno de los niveles de fertilización nitrogenada a evaluar mejora el
rendimiento de bitter melon chino.
Por lo menos uno de los niveles de fertilización nitrogenada a evaluar mejora la calidad
de los frutos de bitter melon chino.
Por lo menos uno de los programas de fertilización a evaluar incidirá positivamente sobre
el costo de producción y rentabilidad del cultivo de bitter melon chino, en el valle de la
Fragua, Zacapa.
21
VII. MATERIALES Y MÉTODOS 6.1 LOCALIZACIÓN DEL ÁREA DE TRABAJO
El ensayo se realizó en el valle de La Fragua, en el municipio de Estanzuela, del
departamento de Zacapa. El campo experimental se ubica en las coordenadas
geográficas 14° 59´ 55” Latitud Norte y 89° 34´ 25” Longitud Oeste del Meridiano de
Greenwich. A una distancia de 8 km de la cabecera municipal y 141 km de la ciudad
capital.
Simmons, Tárano y Pinto (1959), señalan que los suelos del área de estudio están
clasificados como serie Chicaj, que se caracterizan por ser de textura muy pesada, casi
impermeables al agua y al aire. El material madre es ceniza volcánica, con terrenos de
relieve plano, drenaje interno malo.
Según Holdridge (1985), la zona de vida del área es Monte espinoso sub-tropical, que se
caracteriza por días soleados durante el verano, con una precipitación anual que oscila
en el rango de 500 a 1,000 mm y con un promedio de 855 mm. La biotemperatura media
anual para la zona se encuentra entre 19 a 24°C.
6.2 MATERIAL EXPERIMENTAL
El material vegetal utilizado fueron plantas de bitter melon chino, que crecen bien en
climas tropicales y subtropicales, cultivándose todo el año. La planta es sensible al
encharcamiento provocando reducción en el crecimiento de las raíces.
6.3 FACTOR ESTUDIADO
El factor estudiado fueron los niveles de fertilización nitrogenada.
6.3.1 Fertilizantes:
El nitrato de amonio (37-00-00) es un fertilizante que proporciona la mitad del N en forma
de nitrato y la otra mitad en forma de amonio. La forma nitrato se mueve fácilmente con
22
el agua del suelo hacia las raíces, donde está inmediatamente disponible para su toma
por la planta. La fracción de amonio es absorbida por las raíces o es convertida
gradualmente en nitrato por los microorganismos del suelo. Muchos productores de
verduras prefieren una fuente de nitratos inmediatamente disponibles para la nutrición
vegetal y utilizan nitrato de amonio. La alta solubilidad de nitrato de amonio hace que sea
muy adecuado para preparar soluciones para fertirrigación o aspersiones foliares (IPNI,
2012).
El ácido fosfórico (00-52-00) es la principal fuente de fósforo para los cultivos en
fertirrigación. Su empleo está indicado en todo tipo de cultivos y se aplica a lo largo de
desarrollo de estos, repartido en distintas cantidades en función de la curva de
necesidades de fósforo del cultivo, que suele coincidir con los primeros momentos de las
plantas para la formación de la raíz y durante los periodos de floración y cuajado. Dada
la escasa movilidad del fósforo debe anticiparse un poco la aplicación al momento de las
necesidades (Fertiberia, 2013).
Muriato de potasio (00-00-60), recomendado para corregir deficiencias o desbalances de
este elemento en el suelo y/o reponer extracciones del mismo por parte de los cultivos,
fundamental para obtener un buen peso y llenado en frutos u órganos cosechables de
los vegetales. El potasio interviene en la apertura y cierre de las estomas en la planta,
permitiendo un equilibrio hídrico en el interior regulando de manera eficiente procesos
fisiológicos como la transpiración, además el cultivo se torna menos vulnerable al ataque
de enfermedades (Fertiandino, 2013).
6.4 DESCRIPCIÓN DE LOS TRATAMIENTOS
Los tratamientos estudiados se muestran en el cuadro 5. Aplicándose cinco niveles de N
combinado con 125 kg/ha de P2O5 y 270.0 kg/ha de K2O. El tratamiento testigo fue el
que generalmente emplean los productores de la región, 150-120-270 kg/ha de N, P y K
respectivamente.
23
Cuadro 5. Descripción de los tratamientos evaluados.
Tratamientos Nivel de Nitrógeno*
Kg/ha
t1(Testigo) 150
t2 200
t3 225
t4 275
t5 325
* Los niveles de N se basa en la experiencia de los productores de bitter melon chino, en el valle de La Fragua, Zacapa. 6.5 DISEÑO EXPERIMENTAL
El diseño experimental empleado fue bloques completos al azar, con cinco tratamientos
y cuatro repeticiones.
6.6 MODELO ESTADÍSTICO
El modelo estadístico utilizado fue el siguiente:
Yij = u + ti + Bj + Eij
Donde:
u = media general
ti = efecto del i-ésimo tratamiento
Bj = efecto del j-ésimo bloque
Eij = error experimental del tratamiento i en el bloque j
i = 1, 2, 3, 4 y 5 tratamientos
j = 1, 2, 3 y 4 repeticiones
6.7 UNIDAD EXPERIMENTAL
El experimento lo constituyeron cuatro bloques (repeticiones), cada uno de estos con
cinco parcelas. Cada parcela representó un tratamiento (Ver croquis de campo) Cada
parcela bruta constó de cuatro surcos (2.0 m entre surcos), cada surco con seis plantas
(1.5 m entre plantas), en un área de 72.0 m2 (8 m de frente * 9 m de largo) y una población
total de 24 plantas (figura 1).
24
La parcela neta constó de dos surcos, con 4 plantas/surco y una población total de ocho
plantas. El área neta fue de 24.0 m2 (4 m de frente * 6.0 m de largo) (figura 1).
Área total de la parcela bruta 72.0 m2 (8 m de frente * 9 m de largo)
24 plantas por parcela bruta
8 m de frente
2 m entre surcos
1 m
en
tre
pla
nta
s
X x x x
X x x x X x x x X x x x X x x x
X x x x
Área de la Parcela neta 24.0 m2 (4.0 m de frente * 6.0 m
de largo) 8 plantas por parcela neta
Figura 1. Ilustración de la unidad experimental.
6.8 CROQUIS DE CAMPO
La distribución de los tratamientos en el campo se muestra en la figura 2.
Repetición 1
Tratamiento t2 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
Tratamiento t5 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
Tratamiento t4 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
Tratamiento t3 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
Tratamiento t1 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
Repetición 2 Tratamiento t1
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
Tratamiento t3
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
Tratamiento t2
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
Tratamiento t5
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
Tratamiento t4
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
Repetición 3
Tratamiento t5
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
Tratamiento t4
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
Tratamiento t1
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
Tratamiento t3
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
Tratamiento t2
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
Repetición 4
Tratamiento t3
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
Tratamiento t2
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
Tratamiento t5
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
Tratamiento t1
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
Tratamiento t4
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
Figura 2. Aleatorización de los tratamientos en el campo.
25
6.9 MANEJO DEL EXPERIMENTO
Producción de plántulas: En bandejas de plástico, con un sustrato inerte tipo peat moss,
fueron sembradas las semillas, se manejó la humedad del sustrato mediante riego diario
y cuando se observaron que poseía la plántula al menos dos a cuatro hojas verdaderas
se procedió al trasplante.
Preparación del suelo: Consistió con un pase de arado y dos pases de rastra o rompe
plow. Para evitar el daño provocado por plagas, se aplicó un desinfectante del suelo, al
momento de la siembra.
Trasplante: Se llevó a cabo cuando la planta presentaba de dos a cuatro hojas
verdaderas. La distancia de siembra fue de 2.0 m entre surcos y 1.5 m entre plantas.
Fertilización: Los programas de fertilización aplicados para cada uno de los tratamientos
evaluados se presentan en el anexo 1.
Tutorado: El tutorado se realizó inmediatamente después de la poda, las estacas se
colocaron a una distancia cuatro metros entre postes. En cada inicio y final del surco se
colocó un contrapeso en cada poste para evitar que cuando el cultivo tuviera frutos el
peso del mismo proyectara el poste hacia abajo. Al concluir la colocación de tutores se
instaló la malla correspondiente a cada tratamiento; en la parte superior e inferior entre
poste y poste se acondicionó la rafia, para poder unir la misma y sostenerla de una forma
más firme.
Control de malezas: Antes de la siembra de las plántulas, se aplicó un herbicida a base
de glifosato, para eliminar cualquier maleza y que la plántula no tuviera competencia los
primeros días del trasplante. Se recomienda utilizar lo menos posible la utilización de
químicos que puedan ocasionar quemaduras a la planta, por lo que las limpiezas fueron
hechas únicamente con azadón cada dos semanas aproximadamente, logrando a la vez
26
un aporque de unos 20 cm de alto, sin embargo se intentó eliminar malezas manualmente
cada semana.
Enguillado: Fue una práctica permanente desde el momento que la planta de Bitter
melón chino comenzó a extender la guía madre y posteriormente las guías hijas. Esta
práctica básicamente consistió en enredar las guías por los tutores o postes de manera
que ascendieran por la rafia y se mantuvieran erguidas sobre la misma.
Poda: Dentro de la poda se encuentra el desbrote que básicamente consistió en la
eliminación de brotes axilares, hojas senescentes y hojas enfermas lo que contribuyó a
mejorar el desarrollo del tallo principal. Esa práctica se debía realizar con la mayor
frecuencia posible, aproximadamente cada semana para evitar la pérdida de biomasa
fotosintéticamente activa y la realización de heridas. Los cortes tenían que ser limpios
para evitar en lo posible la entrada de microorganismos que causen enfermedades.
Después de cada cosecha se eliminaron las guías que fueran innecesarias y que
inhibieran el óptimo desarrollo de las guías madres dejando de dos a tres guías laterales.
Además, se eliminaron hojas senescentes, amarillentas, que presentan sintomatología
de alguna enfermedad, daño ocasionado por plagas o bien daño mecánico; de igual
manera se realizó con los frutos indeseables que presentaron los daños mencionados
anteriormente o bien que no fueran adecuados en el desarrollo de la planta. Por ejemplo,
aquellos frutos que mostraron una formación de tipo pera, que estuvieran curvos o con
laceraciones desde el inicio de la fructificación fueron eliminados con el fin de no robar
energía innecesaria a la planta.
Riego: Se utilizó en esta investigación el riego por goteo a bajo volumen. Esta práctica
se realizó con una lámina de riego de 14 mm diarios.
Control de plagas y enfermedades: Para el control de plagas se realizó un monitoreo
semanal; dicho monitoreo buscó detectar la presencia de mosca blanca (Bemisia tabaci),
áfidos (Aphis sp), Gusano del fruto (Diaphania spp), Tortugillas (diabrótica sp.) y larvas
de lepidópteros (Spodopteras sp.). Para el control de los insectos se aplicaron los
27
siguientes productos: Acetamiprid, Novaluron, Spinetoram, Imidacloprid, Benzoato de
Emamectin, Abamectina, Clorantraniliprole. Para el control de enfermedades se aplicó
Azoxistrobin, Difenoconazole, Boscalid, Piraclostrobin, Clorotalonil, Dimethomorph,
Pyraclostrobin, Mancozeb, Dimethomorp, Metalaxyl, Hidroxido de Cobre, Propamocarb,
Fluopicolide
Cosecha: La cosecha inició a los 60 días después del trasplante, con una frecuencia de
dos veces por semana las primeras tres semanas y posteriormente tres veces por
semana las seis semanas restantes, para un total de nueve semanas de cosecha.
Los frutos se recolectaron cuando presentaron un color verde claro con cáscara brillante,
sin malformaciones ni laceraciones provocadas por la malla ni otro tipo de daño,
generalmente con frutos de 22 a 30 cm de largo por 4.0 a 7.0 cm de diámetro.
6.10 VARIABLES RESPUESTA
Calidad de los frutos
Tamaño promedio del fruto (cm de diámetro y largo/fruto). Para la evaluación de esta
variable se midieron el diámetro y largo de los frutos cosechados de la parcela neta y de
los cuales se obtuvieron los promedios de cada uno de los cortes y el promedio general.
Se hizo uso de una regla de 40 cm para medir el largo del fruto y de un vernier para
determinar el diámetro.
Peso promedio del fruto (kg/fruto). Esta variable consistió en cuantificar el peso de los
frutos de bitter melon chino de la parcela neta y obtener el promedio respectivo en cada
uno de los cortes y de forma general. Para lo cual se hizo uso de una balanza.
Rendimiento comercial de bitter melon chino
Número de frutos/ha de bitter melon chino. Esta variable consistió en el conteo de todos
los frutos comerciales que se cosecharon por cada uno de tratamientos evaluados, y luego
se hicieron las equivalencias a una hectárea.
28
Rendimiento total (kg/ha)
Consistió en determinar el peso total de frutos de bitter melon chino de la parcela neta en
cada uno de los cortes, los cuales se transformaron en kg/ha y se realizó a partir de los
60 días después del trasplante hasta que finalizó la cosecha. Para ello se hizo uso de
una balanza.
Costos e ingresos
Para la estimación de costos e ingresos se llevaron registros económicos para cada uno
de los tratamientos evaluados.
6.11 ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN
6.11.1 Información Estadística
La información recolectada con relación a las variables respuesta se analizó mediante el
análisis de varianza al 0.95, para los factores que mostraron significancia se efectuó un
análisis de medias a través de la prueba de Tukey.
6.11.2 Análisis económico
Para el desarrollo del análisis económico de la producción de bitter melon chino, se usó
la metodología de presupuestos parciales. Debido a que no se contabilizaron todos los
costos de producción, sino solo aquellos que variaron en función de los tratamientos o
alternativas evaluadas. El procedimiento de análisis implicó:
Determinación de costos que variaron y beneficios netos.
Análisis de dominancia.
Determinación de la tasa de retorno marginal.
Decisión sobre la alternativa a seleccionar.
29
I. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
7.1 CARACTERÍSTICAS DE CALIDAD DEL FRUTO DE BITTER MELON CHINO
Para caracterizar el tamaño de los frutos de bitter melon chino se consideraron las
variables: largo (de 22 a 30 cm), diámetro (entre 4.0 a 7.0 cm) y peso (entre 500 a 700
g), establecidos por el mercado internacional.
7.1.1 Longitud del fruto de bitter melon chino
Según el análisis de varianza para la variable longitud del fruto de bitter melon chino
(Cuadro 6), se pudo establecer que los tratamientos evaluados (niveles de nitrógeno)
presentaron diferencias significativas. Lo anterior indica que por los menos un tratamiento
de los evaluados es mejor que los demás. Los datos se consideran confiables debido a
que el coeficiente de variación fue de 5.14%.
Cuadro 6. Análisis de varianza de la longitud de frutos de bitter melon chino según los niveles de nitrógeno evaluados, en el valle de La Fragua, Zacapa, 2013.
F.V. G.L S.C. C.M Fcalc P>f SIGNIFICANCIA
NIVEL DE N 4 74.80 18.70 11.34 0.001 Significancia
BLOQUE 3 7.90 2.63 1.60 0.241 No significancia
ERROR 12 19.78 1.65
TOTAL 19 102.48
C.V. (%) 5.14
(Autor, 2015). En el figura 3, se puede observar el promedio de la longitud de los frutos bitter melon
chino con relación al nivel de nitrógeno aplicado y luego de realizar el análisis de medias
de Tukey (p<0.05), los resultados mostraron diferencias significativas en los niveles de
aplicación de nitrógeno lo que demuestra que estos tienen efectos sobre la longitud de
los frutos, sin embargo no aportar mayor cantidad de N, no significa un mayor crecimiento
celular en el fruto tal como lo demuestra la figura en mención. El mejor tratamiento fue
cuando se aplicó 275 kg/ha de N, con una longitud de 27.10 cm. Según caracterización
hecha por Portillo (2009) la fruta de bitter melon chino presenta longitud promedio de
30
entre 20 a 30 cm/fruto, en el presente estudio la longitud promedio en todos los niveles
de N fue de 24.96 cm/fruto.
Figura 3. Análisis de medias de Tukey para la longitud de frutos de bitter melon chino según el nivel de N aplicado, La Fragua, Zacapa.
7.1.2 Diámetro del fruto de bitter melon chino
En el Cuadro 7, se puede observar los resultados del análisis de varianza del estudio del
efecto de los niveles de N sobre el diámetro del fruto de bitter melon chino. Los resultados
muestran que hubo diferencia altamente significativa en los tratamientos. Lo anterior
indica que por los menos uno de los tratamientos evaluados es mejor que los demás. Los
datos se consideran confiables debido a que el coeficiente de variación fue de 7.97%.
Cuadro 7. Análisis de varianza del diámetro de frutos de bitter melon chino según los niveles de nitrógeno evaluados, en el valle de La Fragua, Zacapa, 2013.
F.V. G.L S.C. C.M Fcalc P>f SIGNIFICANCIA
NIVEL DE N 4 13.06 3.27 16.35 0.000 Significancia
BLOQUE 3 0.84 0.28 1.41 0.290 No significancia
ERROR 12 2.40 0.20
TOTAL 19 16.30
C.V. (%) 7.97
(Autor, 2015).
A27.10
AB26.56 AB
25.37 BC24.06 C
21.71
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
275 kg/ha de N 325 kg/ha de N 225 kg/ha de N 200 kg/ha de N 150 kg/ha de N
LON
GIT
UD
EN
cm
/fru
to
NIVELES DE N
31
Según los estándares de calidad de las empresas exportadores el diámetro de frutos de
bitter melon chino se encuentran en el rango de 4.0 a 7.0 cm. En el figura 4, se presenta
los resultados de la prueba de medias de Tukey (p<0.05) para el factor diámetro del fruto,
Determinando que el mejor tratamiento fue cuando se aplicó 275 kg/ha de N, con valor
de 6.86 cm que es la escala permitida para exportar y que la acepta el mercado destino.
La diferencia con el tratamiento con menor diámetro fue de 2.20 cm, que corresponde al
tratamiento de 150 kg/ha de N.
Figura 4. Análisis de medias de Tukey para el diámetro de frutos de bitter melon chino
según los niveles de N aplicado, La Fragua, Zacapa. 7.1.3 Peso del fruto de bitter melon chino
Según el análisis de varianza para el peso promedio del fruto del cultivo de bitter melon
chino presentado en el cuadro 8, los resultados muestran que hubo diferencia significativa
en la variable con relación a los tratamientos evaluados. Lo anterior indica que por los
menos uno de los niveles de N evaluados es mejor que los demás. El coeficiente de
variación fue de 4.24%, el cual se considera aceptable debido a que el ensayo se realizó
bajo condiciones de campo abierto.
A6.86
AB5.93
BC5.80
CD4.80
D4.66
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
275 kg/ha de N 325 kg/ha de N 225 kg/ha de N 200 kg/ha de N 150 kg/ha de N
DIA
ME
TR
O c
m/f
ruto
NIVELES DE N
32
Cuadro 8. Análisis de varianza del peso de frutos de bitter melon chino según los niveles de nitrógeno evaluados, en el valle de La Fragua, Zacapa, 2013.
F.V. G.L S.C. C.M Fcalc P>f SIGNIFICANCIA
NIVEL DE N 4 48,070.62 12,017.66 16.51 0.000 Significancia
BLOQUE 3 1,846.57 615.52 0.85 0.503 No significancia
ERROR 12 8,734.44 727.87
TOTAL 19 58,651.64
C.V. (%) 4.24
(Autor, 2015).
Como se puede observar en la figura 5, donde se muestra el peso promedio de fruto de
bitter melon chino según los niveles de nitrógeno evaluados y los resultados del análisis
de medias de Tukey (p<0.05). Los mejores tratamientos para esta variable fueron cuando
se aplicaron 275, 325, 225 y 200 kg/ha de N, con valores de 688.54, 660.96, 646.34 y
642.62 g/fruto respectivamente. Los estándares de calidad según las empresas
exportadoras demandan que el peso del fruto debe encontrarse en el rango de 500 a 700
g/fruto ya que es lo que los consumidores demandan en el mercado destino. Cabe
mencionar que la aplicación del agua en la planta de importancia debido a que no aplicar
la lámina requerida de agua el fruto se vuelve flácido y deshidratado y no llena los
estándares de calidad mencionados.
Figura 5. Análisis de medias de Tukey para el peso del fruto de bitter melon chino según
los niveles de N evaluados, La Fragua, Zacapa.
A688.54
A660.96
A646.34
A642.62
B543.89
0.00
100.00
200.00
300.00
400.00
500.00
600.00
700.00
800.00
275 kg/ha de N 325 kg/ha de N 225 kg/ha de N 200 kg/ha de N 150 kg/ha de N
PES
O D
E FR
UTO
g/f
ruto
NIVELES DE N
33
7.2 Rendimiento de bitter melon chino
7.2.1 Número de frutos por hectárea
Según el análisis de varianza presentado en el cuadro 9, los resultados muestran que
hubo diferencias altamente significativas en la evaluación de niveles de N en el número
de frutos/ha de bitter melon chino. Lo anterior significa que por los menos uno de los
tratamientos evaluados es mejor que los demás. El coeficiente de variación fue de 4.24%,
el cual se considera aceptable debido a que el ensayo se realizó bajo condiciones de
campo abierto.
Cuadro 9. Análisis de varianza en el número de frutos/ha de bitter melon chino según los
niveles de N, en el Valle de La Fragua, Zacapa, 2013.
F.V. G.L S.C. C.M Fcalc P>f SIGNIFICANCIA
NIVEL DE N 4 703,877,120.00 175,969,280.00 6.56 0.005 Significancia
BLOQUE 3 109,774,848.00 36,591,616.00 1.36 0.301 No significancia
ERROR 12 322,011,136.00 26,834,261.33
TOTAL 19 1,135,663,104.00
C.V. (%) 4.24
(Autor, 2015). En el figura 6, se presenta los resultados de la prueba de medias de Tukey (p<0.05) para
el factor número de frutos/ha, obteniéndose que el mejor tratamiento fue cuando se aplicó
275 kg/ha de N, con valor de 44,513 frutos/ha. La diferencia con el tratamiento de 200
kg/ha de N, fue de 16,102 frutos/ha. Esto evidencia la eficiencia la cantidad de nitrógeno
de 275 kg/ha de N.
34
Figura 6. Análisis de medias de Tukey para el número de frutos/ha según los niveles de N evaluados, La Fragua, Zacapa.
7.2.2 Descarte de frutos del rendimiento de frutos de bitter melon chino
En el Cuadro 10 se presentan los resultados obtenidos en cuanto a descarte de frutos
de bitter melon chino con relación a los tratamientos evaluados, así como las principales
causas del descarte.
La mayor cantidad de fruta descartada en el rendimiento total fue por la sobre maduración
de los frutos con un 35.35%, especialmente; en el tratamiento donde se aplicaron 200
kg/ha de N, con un porcentaje de 56.24%. Para poder mítica este porcentaje de rechazo
es acortar la frecuencia de corte de fruto y capacitar a los cortadores sobre el momento
de cosecha del bitter melón chino.
El descarte de frutos por decoloraciones fue de 17.71%, convirtiéndose en la segunda
causa principal, lo anterior puede explicarse por la reducción en la cantidad de luz que
ingresa a través del follaje luego de que las guías de las plantas han cubierto
completamente el tutor y no recibir suficiente luz, los frutos no pueden realizar la
A44,513
AB37,052
B 32,233 B
29,286B
28,410
0
5,000
10,000
15,000
20,000
25,000
30,000
35,000
40,000
45,000
50,000
275 kg/ha de N 325 kg/ha de N 225 kg/ha de N 150 kg/ha de N 200 kg/ha de N
NU
ME
RO
DE
FR
UT
OS
/ha
NIVELES DE N
35
fotosíntesis eficientemente por lo que su piel tiende a ser más pálida. Por otro lado, se
puede especular que esta misma barrera física favorece la acumulación de la hormona
volátil etileno. El denso follaje que se forma en el tutorado puede provocar la lenta
movilización de la hormona hacia la atmósfera aumentando así su concentración en el
aire circundante a los frutos lo cual provoca su rápida maduración.
Los frutos descartados por ralladuras confirman que el tipo de tutorado favorece el daño.
Esto ocurre cuando los frutos, al ser movidos por el viento, tienden a ser mecánicamente
dañados por las guías y hojas de las plantas con las que están en contacto directo.
Además se tuvo frutos descartados por deformaciones y dañados por insectos en menor
porcentaje (Cuadro 10).
Cuadro 10. Principales causas de descarte de frutos de bitter melon chino según los
niveles de N evaluados, en el Valle de La Fragua, Zacapa, 2013.
Tratamientos
Descarte total de frutos Kg/ha
PORCENTAJE
Frutos sobre
maduros
Frutos descoloridos
Frutos rayados
Frutos
deformes
Frutos dañados por
plagas
150 kg/ha de N 1,352.19 26.00 17.28 19.85 18.82 18.05
200 kg/ha de N 1,766.50 56.24 14.30 11.07 12.68 5.71
225 kg/ha de N 1,552.36 41.14 18.60 17.06 11.34 11.86
275 kg/ha de N 2,367.17 33.57 17.94 18.46 15.08 14.95
325 kg/ha de N 1,944.43 29.80 20.42 20.76 12.54 16.48
PORCENTAJE PROMEDIO 35.35 17.71 17.44 14.09 13.41
(Autor, 2015).
7.2.3 Rendimiento comercial de bitter melon chino
En el Cuadro 11, se puede observar los resultados del análisis de varianza del estudio
del efecto de la aplicación de diferentes niveles de N en el rendimiento comercial de bitter
melon chino. Los resultados muestran que hubo diferencia significativa entre los
tratamientos. Lo anterior indica que por los menos uno de los tratamientos evaluados es
mejor que los demás. Los datos se consideran confiables debido a que el coeficiente de
variación fue de 15.18%
36
Cuadro 11. Análisis de varianza del rendimiento de bitter melon chino según los niveles de N, en el Valle de La Fragua, Zacapa, 2013.
F.V. G.L S.C. C.M Fcalc P>f SIGNIFICANCIA
NIVEL DE N 4 533,576,138.58 133,394,034.64 11.96 0.005 Significancia
BLOQUE 3 30,585,111.01 10,195,037.00 0.91 No significancia
ERROR 12 133,789,415.25 11,149,117.94
TOTAL 19 697,950,664.83
C.V. (%) 15.18
(Autor, 2015). Posterior al análisis de varianza se realizó una prueba de medias de Tukey (Figura 7), en
el cual se pudo determinar una diferencia estadística significativa en el rendimiento
comercial de bitter melon chino. El mejor tratamiento fue cuando se aplicó 275 kg/ha de
N, con un rendimiento de 30,624.45 kg/ha. Como se puede observar en la figura a
mayores nivel de aplicación de N se obtuvo mayor rendimiento comercial a excepción
donde se aplicaron 325 kg/ha de N que presentó un rendimiento menor al mejor
rendimiento. Lo anterior se pudo deber a la cantidad de frutos descartados y las diferentes
causas que lo provocaron fueron daños por mal corte, daños por rose de aire, golpes en
el transporte, daños por insectos,
Figura 7. Análisis de medias de Tukey para el rendimiento comercial de frutos de bitter
melon chino según los niveles de N aplicados, La Fragua, Zacapa.
A30,624.45
AB24,456.02
BC20,776.05 BC
18,211.11 C15,906.79
0.00
5,000.00
10,000.00
15,000.00
20,000.00
25,000.00
30,000.00
35,000.00
275 kg/ha de N 325 kg/ha de N 225 kg/ha de N 200 kg/ha de N 150 kg/ha de N
REN
DIM
IEN
TO k
g/h
a
NIVELES DE N
37
7.3 Análisis económico de la producción de bitter melon chino
Los costos que varían para la producción de frutos de bitter melon chino fueron las
cantidades de los niveles de N por tratamiento. El costo de un kilogramo de N que tuvo
como fuente nitrato de amonio, fue de Q. 4.16 (Cuadro 12).
El tratamiento con el menor costo que varía se presentó en el tratamiento donde se aplicó
150 kg/ha de N, con Q. 1,686.30/ha. El tratamiento con mayor costo que varían se
presentó donde se aplicaron 325 kg/ha de N, con Q. 3,653.52/ha. Por lo tanto, a mayor
nivel de N mayor costo que varían (Cuadro 12).
Cuadro 12. Costo que varían en la producción de frutos de bitter melon chino según los niveles de N evaluados, en el Valle de La Fragua, Zacapa, 2013.
Tratamiento Nitrato de amonio
Kg/ha Precio Unitario
Q./kg Costo total
Q./ha
150 kg/ha de N. 405.36 4.16 1,686.30
200 kg/ha de N. 540.49 4.16 2,248.44
225 kg/ha de N 608.05 4.16 2,529.49
275 kg/ha de N 743.17 4.16 3,091.59
325 kg/ha de N 878.25 4.16 3,653.52
(Autor, 2015).
El precio de mercado de frutos de bitter melon chino en fresco es de Q. 2.35 kg en la
empresa agroexportadora receptora de la cosecha. Según información proporcionada por
los productores del valle de la Fragua, Zacapa, se emplean para la recolección de la
cosecha un promedio de 70 jornales/ha y para el transporte hacia el centro de acopio 12
jornales. El costo del jornal fue de Q. 50.00. El rendimiento promedio de frutos de los
cinco tratamientos evaluados fue de 21,994.88 kg/ha. Usando los costos antes
mencionados se obtiene el precio de campo de la siguiente forma:
Costos Unitarios de Comercialización = (70 jornales +12 jornales)*Q. 50.00/21,994.88.
Costos Unitarios de Comercialización = Q. 0.18/kg Por tanto, el precio de campo de frutos
de bitter melon chino fue de: Q. 2.35 – Q. 0.18 = Q 2.17/kg
38
Con los rendimientos experimentales se cuantificaron los rendimientos ajustados, lo cual
se logró usando una tasa de ajuste de 20% (Cuadro 13).
Cuadro 13. Rendimiento experimental de frutos de bitter melon chino ajustado al 20% según los niveles de N evaluados, en el valle de La Fragua, Zacapa, 2013.
Tratamiento Rendimiento experimental
Kg/ha
Factor de ajuste (20%)
Rendimiento ajustado Kg/ha
150 kg/ha de N. 15,906.79 0.80 12,725.43
200 kg/ha de N. 18,211.11 0.80 14,568.89
225 kg/ha de N 20,776.05 0.80 16,620.84
275 kg/ha de N 30,624.45 0.80 24,499.56
325 kg/ha de N 24,456.02 0.80 19,564.82
(Autor, 2015).
Para determinar los beneficios brutos y netos de la producción de bitter melon chino, se
multiplicaron los rendimientos ajustados por el precio de campo que fue de Q. 2.17/kg,
con lo cual se obtuvo el beneficio bruto, y luego sustrayendo de éste último los costos
que varían se obtuvieron los beneficios netos de los tratamientos evaluados (Cuadro 14).
Cuadro 14. Ingreso bruto y neto en la producción de frutos de bitter melon chino según
los niveles de N evaluados, en el valle de La Fragua, Zacapa, 2013.
Tratamiento Rendimiento
ajustado Kg/ha
Precio de campo Q./kg
Ingreso bruto Q./ha
Costos que varían Q./ha
Ingreso neto Q./ha
150 kg/ha de N. 12,725.43 2.17 27,614.18 1,686.30 25,927.89
200 kg/ha de N. 14,568.89 2.17 31,614.49 2,248.44 29,366.05
225 kg/ha de N 16,620.84 2.17 36,067.23 2,529.49 33,537.74
275 kg/ha de N 24,499.56 2.17 53,164.05 3,091.59 50,072.46
325 kg/ha de N 19,564.82 2.17 42,455.65 3,653.52 38,802.13
(Autor, 2015). Para el análisis de dominancia del presente estudio se organizaron los datos de costos
que varían con su respectivo ingreso neto de acuerdo con un orden creciente de los
costos que varían, es decir, de menor a mayor. Luego determinar si los tratamientos son
dominados o no. Los tratamientos donde se aplicaron 150, 200,225 y 275 kg/ha de N
fueron no dominados (Cuadro 15).
Cuadro 15. Análisis de dominancia en la producción de frutos de bitter melon chino según
los niveles de N evaluados, en el valle de La Fragua, Zacapa, 2013.
39
Tratamientos Costos que Varían
Q/ha Beneficio Neto
Q/ha Conclusión
150 kg/ha de N. 1,686.30 25,927.89 No dominado
200 kg/ha de N. 2,248.44 29,366.05 No dominado
225 kg/ha de N 2,529.49 33,537.74 No dominado
275 kg/ha de N 3,091.59 50,072.46 No dominado
325 kg/ha de N 3,653.52 38,802.13 Dominado
(Autor, 2015). Con los tratamientos no dominados (Cuadro 15) se calcularon los incrementos en los
costos que varían y beneficios netos derivados del cambio de un tratamiento de costo
variable menor a uno de costo mayor, para luego calcular TRM.
La tasa de retorno marginal para los diferentes tratamientos se presenta en el cuadro 16.
De acuerdo con este análisis el mejor tratamiento, en términos económicos, es la
aplicación 150 kg/ha de N. Al comparar este tratamiento con el cuarto mejor tratamiento
275 kg/ha de N, se observa que produce un ingreso adicional de Q. 16,455.93/ha, con
una inversión adicional de Q. 562.10, lo que se traduce en una tasa de retorno marginal
de 2,927.58%, considerado altamente rentable.
Cuadro 16. Análisis de la tasa retorno marginal en la producción de bitter melon chino
según los niveles de N evaluados, en el valle de La Fragua, Zacapa, 2013.
Tratamientos Costo que
varían Q./ha Beneficio Neto
Q./ha
DIFERENCIA TRM
% Costo que Varían
Beneficio Neto
150 kg/ha de N. 1,686.30 25,927.89
200 kg/ha de N. 2,248.44 29,366.05 562.14 3,419.73 608.34
225 kg/ha de N 2,529.49 33,537.74 281.05 4,151.17 1,477.03
275 kg/ha de N 3,091.59 50,072.46 562.10 16,455.93 2,927.58
(Autor, 2015).
40
VIII. CONCLUSIONES
El mejor diámetro y longitud de los fruto se obtuvo cuando se aplicó 275 kg/ha de N,
dando como resultado una longitud de 27.10 cm y un diámetro de 6.86 cm
respectivamente. En lo referente al peso del fruto, los mejores tratamientos fueron cuando
se aplicaron 275, 325, 225, 200 y 150 kg/ha de N, con valores de 688.54, 660.96, 646.34,
642.62 y 543.89 gr/fruto respectivamente; al analizar el resultado del testigo que
corresponde al t1, la longitud fue de 21.71 cm y el diámetro fue de 4.66 cm el cual se
refleja que dichos resultados escasamente cumplen con los requisitos de exportación.
Los resultados estadísticos en la producción comercial de frutos de bitter melon chino
aplicando diferentes niveles de N mostró que se obtuvo una alta respuesta a la
fertilización y el mejor tratamiento fue cuando se aplicó 275 kg/ha de N, con un
rendimiento de 30,624.45 kg/ha comparado con el testigo que fue de 15,906.79kg/ha.
De acuerdo al análisis económico utilizando presupuestos parciales, se determinó que el
tratamiento donde se aplicó 275 kg/ha de N en plantas de bitter melon chino presentó la
mayor Tasa de Retorno Marginal, de 2, 927.58%.
41
IX. RECOMENDACIONES
Para que los productores de bitter melon chino en el valle de La Fragua logren obtener
el mayor rendimiento y ganancia, se recomienda la aplicación de 275 kg/ha de N.
En base a los rendimientos obtenidos en la evaluación sobre niveles de N, se recomienda
complementar la evaluación con otros programas de fertilización de NPK y elementos
menores, de tal forma que se ajusten a las necesidades nutricionales de bitter melon
chino en el valle de La Fragua, Zacapa.
Continuar evaluando otros niveles intermedios de nitrógeno entre 225 y 275 kg/ha de
nitrógeno.
42
X. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
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Cundeamor (Momordica charantia L.), La Fragua, Zacapa. Tesis Ing. Agr. Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Agronomía. Guatemala. 66 p.
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45
ANEXOS
46
Anexo 1 Plan de fertilización en base a los niveles de N evaluados en la producción de frutos de bitter melon chino, en el valle de La Fragua, Zacapa, 2013.
Tratamiento 1: 150 kg/ha de N.
Cantidad total del producto
Kg/ha
Cantidad de elemento Kg/ha
N P K
Nitrato de amonio (37-00-00) 405.36 150.00 0.00 0.00
Ácido fosfórico (00-52-00) 0.00 0.00 125.00 0.00
Muriato de potasio (00-00-60) 0.00 0.00 0.00 270.00
Tratamiento 2: 200 kg/ha de N. N P K
Nitrato de amonio (37-00-00) 540.49 200.00 0.00 0.00
Ácido fosfórico (00-52-00) 240.36 0.00 125.00 0.00
Muriato de potasio (00-00-60) 449.96 0.00 0.00 270.00
Tratamiento 3: 225 kg/ha de N N P K
Nitrato de amonio (37-00-00) 608.05 225.00 0.00 0.00
Ácido fosfórico (00-52-00) 240.36 0.00 125.00 0.00
Muriato de potasio (00-00-60) 449.96 0.00 0.00 270.00
Tratamiento 4: 275 kg/ha de N N P K
Nitrato de amonio (37-00-00) 743.17 275.00 0.00 0.00
Ácido fosfórico (00-52-00) 240.36 0.00 125.00 0.00
Muriato de potasio (00-00-60) 449.96 0.00 0.00 270.00
Tratamiento 5: 325 kg/ha de N N P K
Nitrato de amonio (37-00-00) 878.25 325.00 0.00 0.00
Ácido fosfórico (00-52-00) 240.36 0.00 125.00 0.00
Muriato de potasio (00-00-60) 449.96 0.00 0.00 270.00
47
Anexo 2. Características del fruto Longitud del fruto promedio (cm/fruto)
Cuadro 2.1 Datos promedio de longitud de frutos bitter melon chino por tratamiento
y repetición.
Nivel de Nitrógeno kg/ha
REPETICIONES TOTAL
cm PROMEDIO
cm/fruto I II III IV
150 22.34 21.00 22.92 20.58 86.84 21.71
200 24.94 22.74 26.32 22.25 96.24 24.06
225 25.61 24.98 25.41 25.49 101.49 25.37
275 24.95 27.78 28.18 27.50 108.41 27.10
325 28.57 25.02 26.34 26.32 106.25 26.56
SUMA (cm) 126.41 121.52 129.17 122.14
PROMEDIO (cm/fruto) 25.28 24.30 25.83 24.43 24.96
Cuadro 2.2 Análisis de medias de Tukey para la longitud de frutos de bitter melon
chino.
Nivel de Nitrógeno kg/ha
Promedio de diámetro del fruto
cm/fruto
Significancia Análisis de Medias de Tukey
Valor = 2.8966
275 27.10 A
325 26.56 AB
225 25.37 AB
200 24.06 BC
150 21.71 C
48
Anexo 3 Características del fruto Diámetro del fruto promedio (cm/fruto)
Cuadro 3.1 Datos promedio del diámetro de frutos bitter melon chino por
tratamiento y repetición.
Nivel de Nitrógeno kg/ha
REPETICIONES TOTAL
cm PROMEDIO
cm/fruto I II III IV
150 4.93 4.42 4.64 4.65 18.64 4.66
200 4.44 4.92 5.33 4.51 19.19 4.80
225 4.98 5.26 6.01 6.94 23.19 5.80
275 6.85 6.81 6.89 6.90 27.45 6.86
325 5.98 5.46 6.13 6.13 23.70 5.93
SUMA (cm) 27.19 26.86 29.00 29.12
PROMEDIO (cm/fruto) 5.44 5.37 5.80 5.82 5.61
Cuadro 3.2 Análisis de medias de Tukey para el diámetro de frutos de bitter melon chino.
Nivel de Nitrógeno kg/ha
Promedio de diámetro del fruto
cm/fruto
Significancia Análisis de Medias de Tukey
Valor = 1.0085
275 6.86 A
325 5.93 AB
225 5.80 BC
200 4.80 CD
150 4.66 D
49
Anexo 4 Características del fruto Peso del fruto promedio (g/fruto)
Cuadro 4.1 Datos promedio del peso de frutos bitter melon chino por tratamiento y
repetición.
Nivel de Nitrógeno kg/ha
REPETICIONES TOTAL
cm PROMEDIO
cm/fruto I II III IV
150 550.00 550.00 529.63 545.92 2,175.55 543.89
200 656.00 613.52 630.00 670.95 2,570.47 642.62
225 649.32 633.30 695.24 607.48 2,585.35 646.34
275 692.77 686.00 683.97 691.42 2,754.15 688.54
325 690.93 629.18 628.20 695.54 2,643.85 660.96
SUMA (cm) 3,239.02 3,112.00 3,167.04 3,211.31
PROMEDIO (cm/fruto) 647.80 622.40 633.41 642.26 636.47
Cuadro 4.2 Análisis de medias de Tukey para el peso de frutos de bitter melon
chino.
Nivel de Nitrógeno kg/ha
Promedio de diámetro del fruto
cm/fruto
Significancia Análisis de Medias de Tukey
Valor = 60.3405
275 688.54 A
325 660.96 A
225 646.34 A
200 642.62 A
150 543.89 B
50
Anexo 5 Características del rendimiento Número de frutos/ha
Cuadro 5.1 Datos promedio del número de frutos bitter melon chino por tratamiento
y repetición.
Nivel de Nitrógeno kg/ha
REPETICIONES TOTAL
cm PROMEDIO
cm/fruto I II III IV
150 27,486 29,001 34,050 26,608 117,144 27,486
200 27,578 34,076 25,240 26,747 113,641 27,578
225 32,345 31,958 29,641 34,989 128,933 32,345
275 36,917 49,420 52,520 39,193 178,050 36,917
325 40,416 45,866 30,170 31,758 148,209 40,416
SUMA (cm) 164,743 190,320 171,620 159,294
PROMEDIO (cm/fruto) 32,949 38,064 34,324 31,859 32,949
Cuadro 5.2 Análisis de medias de Tukey para el número de frutos de bitter melon
chino.
Nivel de Nitrógeno kg/ha
Promedio de diámetro del fruto
cm/fruto
Significancia Análisis de Medias de Tukey
Valor = 11,681.3057
275 44,513 A
325 37,052 AB
225 32,233 B
150 29,286 B
200 28,410 B
51
Anexo 6 Características del rendimiento Rendimiento comercial kg/ha
Cuadro 6.1 Datos promedio del rendimiento comercial de frutos bitter melon chino
por tratamiento y repetición.
Nivel de Nitrógeno kg/ha
REPETICIONES TOTAL
cm PROMEDIO
cm/fruto I II III IV
150 15,117.51 15,950.38 18,033.67 14,525.59 63,627.15 15,906.79
200 18,090.91 20,906.06 15,901.35 17,946.13 72,844.44 18,211.11
225 21,002.36 20,239.06 20,607.75 21,255.05 83,104.22 20,776.05
275 25,575.08 33,902.36 35,921.89 27,098.48 122,497.81 30,624.45
325 27,924.92 28,857.91 18,952.53 22,088.72 97,824.08 24,456.02
SUMA (cm) 107,710.78 119,855.77 109,417.17 102,913.98
PROMEDIO (cm/fruto) 21,542.16 23,971.15 21,883.43 20,582.80 21,994.88
Cuadro 6.2 Análisis de medias de Tukey para el rendimiento comercial de frutos de bitter melon chino.
Nivel de Nitrógeno kg/ha
Promedio de diámetro del fruto
cm/fruto
Significancia Análisis de Medias de Tukey
Valor = 7,633.4727
275 30,624.45 A
325 24,456.02 AB
225 20,776.05 BC
200 18,211.11 BC
150 15,906.79 C